本文介紹了一種精密溫控顯微系統(tǒng)，利用半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行降溫、升溫和恒溫控制。該系統(tǒng)使用PC機(jī)作為控制平臺，采用自整定PID 算法，調(diào)節(jié)輸出PWM 波的占空比來控制半導(dǎo)體制冷器的輸出功率。人機(jī)界面友好，控制精度高，溫度范圍-20 oC～60 oC，溫控精度可達(dá)± 0.1oC。
關(guān)鍵詞：溫度控制 半導(dǎo)體制冷器 自整定PID 算法 PWM
隨著低溫生物學(xué)、低溫超導(dǎo)技術(shù)和低溫光電子技術(shù)的發(fā)展，要求有能夠提供低溫環(huán)境的顯微鏡，觀察樣品在低溫下的各種現(xiàn)象，如細(xì)胞內(nèi)外冰晶的形成、細(xì)胞外形尺寸的變化，幫助探究某些材料的低溫特性，也可為生物材料的低溫保存提供依據(jù)。目前的低溫顯微鏡多為大型非固態(tài)系統(tǒng)，采用微電腦控制電磁閥調(diào)節(jié)液氮輸出進(jìn)行降溫[1，2]。但它具有明顯的缺點(diǎn)：一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；二、電磁閥工作在低溫條件下，易被損壞，可靠性差；三、樣品冷卻腔和液氮輸送管道等暴露在環(huán)境中，液氮消耗量較大；四、降溫或升溫速率的控制范圍窄，無法實(shí)現(xiàn)超快速降溫、升溫，最好的升溫速率也只能是樣品暴露在環(huán)境中的自然升溫，而在研究低溫保存問題時，試樣的復(fù)溫曲線尤其重要。本文設(shè)計了一種基于半導(dǎo)體制冷片和電腦攝錄型生物顯微鏡的溫控顯微系統(tǒng)?？刂坪诵牟捎肞C機(jī)，人機(jī)界面友好，響應(yīng)快速，控制精度高，可實(shí)現(xiàn)降溫、升溫和恒溫控制，用于實(shí)驗(yàn)室觀測電磁場對生物體低溫保存的影響效果很好。